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智慧百科

某工程的弱电系统的接地与防雷设计

某工程的弱电系统的接地与防雷设计


一、系统的电源

    弱电系统的电源有两个衡量指标:一是可靠性;二是稳定性。

●可靠性:电源要连续不断的供电,一般的弱电系统除了正常的电源外,还需要备用电源。

●稳定性:主要是指电源电压幅度波动范围窄、谐波分量、频率变化、波形失真等均要小。

因此建筑弱电系统一般采取稳压措施。

    目前,建筑物内的供电系统主要有两种供电方式:集中供电、分布式供电。

1、集中供电

    集中供电就是将供电电源设备集中在一起(设置在总配电箱内),通过电线、电缆得分散在建筑物各处的弱电设备供电。

特点:

(1)设备集中,便于管理;

(2)需要专用的机房与配电室、蓄电池等,投资大。

(3)需要专人值班。

(4)从电源室到弱电设备的线路长,线路故障相对较多。图1

2、UPS电源

    UPS是一种静态交流不间断供电电源,当市电王断电时,能保证立即想负载供电。主要有整流器、蓄电池、逆变器三部分组成。交流电

正常时,电网的交流电经整流变成直流电,对蓄电池进行充电,同时经逆变器输出优质的交流电对负载供电。当电网断电时,它将自动转换到蓄电池组,利用蓄电池的放电,经逆变器把直流电变成交流电对负载供电。

UPS的功能:

输出电压能自动调节

输出为工频正弦波,非线性失真小,谐波成分少。

UPS的实际负载能力只有其标称值的70%左右。

3、分布式供电

    分布式 供电是将可靠的交流电直接送到弱电设备机房内或弱电设备旁边。甚至做到一台设备一台UPS电源。

分布供电的特点:

1)市电加应急柴油发动机组成的供电负荷等级不变。

2)取消了集中供电的电源室,节省投资。

3)UPS至用电设备的线路缩短,可靠性增加。

4)局部电源的故障,只影响局部用电设备故障的范围缩小了。

分散设备的耗电量不大,所以一台UPS的蓄电池容量也 大大缩小。

二、弱电系统的接地与防雷

1、系统的接地

1)基本概念

●地:地是指大地,也就是自然界的土壤。

●接地:为了某种特定的目的把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接,称为接地。

●接地:又称接地极,是与土壤直接接触的金属导体或导体群。分为人工接地体与自然接地体。

●接地装置:把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接的设备。

●接地电阻:电气设备或其他物件至接地体之间连接导体的电阻、接地体本身的电阻、接地体与土壤之间的电阻、接地体附近土壤的电阻。其中接地体附近土壤的电阻是最主要的

2)建筑物的接地方式

    建筑物可以采用多种形式的接地系统,如TN-C\TN-S\TN-C-S\TT\IT等。目前广泛采用的是TN-S系统,三相四线加PE线。特点是。中性线N与PE线只在变压器中心点共同接地,两线分开后,不能在、再有任何的电气连接。中性线是带电的,PE线是不带电的。

3)统一接地体

(1)统一接地体的构成

  采用统一接地方式时,接地体以自然接地体为主,若自然接地体符合下列三个条

件,一般不再设人工接地体。

●接地电阻小于规定值;

●建筑物的基础外表层无绝缘防水层;

●基础内钢筋必须连接起来以保证电气通路,而且要形成闭合环路,闭合环路距离地面不小于0.7米。

如果建筑物基础的外表层包裹有油毡等绝缘防水层,则可做周圈式接地装置。并将周圈式接地体预先埋设在基础槽的最外边,尽量靠近基础钢筋。

(2)设置等电位铜排

制作一块100㎜×10㎜长约1m的铜排作为总等电位铜排,其上每隔50㎜钻Φ13㎜的孔,约20个以供连接各种接地引线用。将其设在变配电所或下设备层便于接接地引线的适当位置,并将其直接一接地体连接,必须做到总等电位铜排的电位与接地体的电位一致。即接地电阻小于等于1Ω.否则,必须增加其与接地体的连接点。若建筑物内有变电所,还要将其变压器的中性点以及变电所内的接地网与其连接。

4)功能性接地系统

A:保护接地系统

   保护接地系统有抗雷击保护接地系统和防电击保护接地系统。

   保护接地一般利用保护接地线即PE线,一般采用在弱电竖井里设PE干线,用绝缘子敷设在弱电竖井中,材料为镀锡裸铜排。铜排每隔0.5m钻一个Φ12㎜孔,供接分支PE引线到各楼层。PE线的下端与总等电位铜排连接。在每一层竖井或配电箱内设置一辅助等电位铜排(局部等电位铜排)。其上钻一定数量的孔,楼层中的弱电设备外壳以及金属管道、槽等非带电体,用Φ4㎜左右的铜芯黄绿色线连接到辅助等电位铜排上。

强电设备的保护也设PE干线,采用裸铜排敷设在强电竖井内,下端与总等电位铜排连接,同样在各楼层设辅助等电位铜排。

B:直流工作接地

   弱电设备的工作接地就是直流工作接地。

C:屏蔽接地与防静电接地

D:交流工作接地

2、系统防雷

1)接闪器

    接闪器就是直接用来接受雷击电流的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针,接闪的金属线是避雷线,接闪的金属网是避雷网,接闪的网状金属带是避雷带。

2)防雷接地引下线

    目前主要利用建筑物内柱子里的主钢筋作为引下线。

3)接地体

    目前均用建筑物基础钢筋这个自然接地体作为防雷接地体。

4)防雷等电位面与均压环

    利用楼层面内的钢筋,将其一建筑物四周外墙柱子内钢筋连接在一起,整个楼面形成一个防雷等电位面。建筑物四周外墙上的金属构件、也必须应预埋扁钢与防雷结构连接,这样既能防侧击雷,又能器屏蔽作用。

    建筑物高于30m以上的部分,每三层利用圈梁钢筋,将其与四周外墙所有柱子内钢筋连接在一起,构成均压环。若无圈梁,则每三层用40㎜×4㎜镀锌扁钢或Φ12㎜的圆钢,将建筑物外墙四周柱子内的钢筋连接成一闭环。

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